新疆北天山西段构造应力场分析

利用地表构造形迹、地震震源机制解、现代水系展布的优势方向以及激光全息光弹模拟等综合分析方法,研究了北天山西段(东经82°～86°)地壳构造应力场的基本特征。指出,该区构造应力场的主压应力方向为近南北向。通过激光全息光弹实验获得模型的等差线及等和线条纹图,从而求解各点的主张应力σ_1主压应力σ_2和最大剪应力τ_max的相对值并绘制相应的等值线图,结果发现:实验区σ_1值普遍偏低,σ_2值明显偏大,说明本区处于整体受压状态。τ_max值的分布较均匀,仅在一些断裂的交汇部位和端点剪应力值较高。分析结果认为:萨尔萨拉西南、独山子——安集海断裂西端、乌苏林场西南、阿尔夏特一带、婆罗科努达坂东南都是围压很高的剪应力集中区。这些地区易积累大量的应变能而产生突发式剪切破裂和粘滑引起强烈地震,是在地震预报中值得注意的地震危险地段。     

全息光弹法分析南天山东部地区构造应力场

本文根据活断层资料,在软材料实验基础上,用激光全息光弹实验法分析了南天山东段构造应力场特征,实验结果表明,本区现代构造应力场主压应力为近南北向。在水平挤压力作用下,近东西向构造明显呈挤压状态,北东、北西向断层呈左旋或右旋走滑。τ_(max)、σ_1、σ_2的分布相似,其高值区展布于断层端点、交汇区等特殊部位。提出塔格拉克、库车—轮台、库尔勒东南为应力集中区。     

1976年唐山地震前后华北地区现代构造应力场的时空变化特征

通过对华北地区1963～1998年间126个地震(Ms≥4.7)震源机制解的逐一筛选,运用逐次收敛法对中国华北地区现代构造应力场进行了反演分析,发现该地区现代构造应力场的方向在时间和空间上存在着较为明显的演变特征①中等主应力σ2基本上是近垂直的,最大主应力σ1和最小主应力σ3都接近水平,σ1、σ3的方位在时间和空间上则存在着一定的变化;②1976年唐山地震以前,该地区现代构造应力场的方向基本一致,最大主应力σ1的方位角为68°(北东东向);③1976年唐山地震以后,华北地区现代构造应力场的方向发生了一定的变化,华北北部地区和郯庐断裂带以东地区现代构造应力场的方向没有明显改变,最大主应力σ1的方向仍为北东东向,方位角保持68°不变,而华北中南部地区最大主应力σ1的方位则发生了顺时针的转动,方位角变为87°(近东西向).     

山东地区现今构造应力场与地震活动

应用现代中小地震的震源机制解,推断了山东地区的现今构造应力场,分析了区域构造应力场整体与局部变化特点。在此基础上,探讨了区域构造应力场与地震活动的关系。     

郯庐断裂带中南段现代构造应力场

本文根据原地应力测量、震源机制解、大地形变测量及实地地质调查等方法推论郯庐断裂带中南段现代构造应力场特征。本区表现为低水平应力区,构造应力主轴σ_(max)为NEE向,σ_(min)仰角甚小,剪应力在NNE和NW向结构面上的状态表现为断裂带内应力值低,远离断裂带逐渐过渡为区域背景值,地震断层的类型以走滑兼正断层型为主,与南黄海海域发生的断层类型在统计特征上有明显的区别。诸多特征表明郯庐带该段仍属于活动性断裂,采取右旋滑动的方式,处于相对稳定期。     

区域构造应力场的某些变化特征

应用现代中小地震的震源机制解 ,以山东地区为例 ,推断了该区的现今构造应力场 ,分析了区域构造应力场整体与局部变化特点。在此基础上 ,探讨了区域构造应力场与地震活动的关系     

利用GPS资料研究区域地壳应力场变化与地震活动关系h

推导了地球内应力场变化与地面位移场和重力变化的关系;讨论了利用地面位移变化速率来计算地球内应力场变化的边界元方法;最后,利用中国新疆伽师地区的GPS观测资料,对该地区地壳内的应力场变化进行了计算,并分析和讨论了该地区地壳内的局部应力场变化与地震活动和断层构造活动的关系．      

广西大化水库附近的近期地震活动

研究了大化水库附近近期的地震活动特征及其与构造的关系。近期的地震活动与前期水库附近发生的地震有显著不同，几次较大地震震源机制解表明；震源应力场随时间变化明显，且与现代区域应力场不甚一致，震源错动方式也较特殊。     

山西地震带活动趋势的初步研究

本文根据山西地震带的地质构造和地震活动的资料,采用有限单元法对该带的构造应力场进行了数值模似,综合分析了该带地震地质、地震活动和构造应力场的特征,初步估计了该带未来强震活动的趋势。主要的估计结果如下: 从1993年到2015年间,在山西地震带将可能发生一个M_s=6.2±0.4地震,其可能地点有三个,若依发震可能性大小的顺序排列将是:(1)霍县～洪洞一带;(2)大同～怀仁～应县～浑源所围地区;(3)灵丘以东至涞源断裂两端所围地区。     

由地震释放的地震矩叠加推导平均应力场

一般认为,单个地震的P、B、T轴方向只与该地震释放的应力有联系,而不能当作地下实际作用的构造应力方向,而由多个地震的平均P、B、T轴在一定条件下(如断层面取向有随机性,地震散布于全区等)可以反映某区构造应力场的最大、中等和最小主压应力σ1、σ2和σ3的方向.先前由震源机制解确定地壳应力场的研究多数为找到一个与大量震源机制解资料差异最小的应力张量作为研究区域的应力场.     

伽师震源区中等强度地震矩张量反演及其应力场特征

使用区域数字地震台站记录的宽频带长周期波形资料,在时间域反演了1997~2004年伽师震源区52次中等强度地震的矩张量.反演结果揭示,在小尺度的伽师震源区内,震源机制解的P轴、T轴和N轴呈现出明显的分区特征.本文进一步把伽师震源区分为东区和西区,分别反演了东区与西区的应力场.应力场反演结果表明,东区的应力场主压应力轴走向为321°,基本水平.最大主张应力走向68°,倾角40°.截至2004年7月,伽师震源区西部的应力场一直较为稳定,最大主压应力方向为12°,最大主张应力方向282°,二者都基本水平,中等主应力轴基本直立.自西向东,伽师震源区最大主压应力轴逆时针旋转了49°,并且西区张应力的水平作用较为显著,东区压应力的水平作用显著.应力场的这种非均匀变化特征与GPS观测得到的地壳运动速率的空间分布以及塔里木盆地边界附近的地形地貌特征有很好的一致性.震源区深部结构的陡变以及位于震源区东部边界规模较大的NW走向的普昌断裂和色力布亚隐伏断裂可能对产生这种横向非均匀的局部应力场起了重要的作用.     

高温高压下红河断裂带断层泥力学性质的研究

断层泥在室温高压下的应力-应变曲线呈非线性、线性等阶段性变形,在高温高压下则呈非线性变形,两者均表现出渐进破坏。含水量、矿物成分和温压条件对变形特征和破坏强度有重要影响。曲线的初始弹性模量小于有效弹性模量。断层泥在温度T≥400℃和σ_3≥300MPa时发生岩化,据此岩化温压条件可估计出未岩化断层泥存在深度将不超过10—15km。由于断层泥具渐进破坏特征,故在高温高压条件下断层泥有利于断层活动呈现稳滑     

滇西北发震构造条件及其与鲜水河断裂带的对比

文章在分析滇西北发震构造条件的基础上,把它与鲜水河断裂带进行了对比。滇西北是一个伸展构造区,鲜水河断裂带为一平移剪切带。后者较前者断层面上正应力大、变形强烈、应变速率高。前者断层几何复杂,D?=1.56,后者断层几何简单,D?=1.08-1.2。震源深处变形环境前者者为低压中温,后为高压中温。由此造成地震活动性上的差异     

地应力测量的非弹性应变恢复法及应用实例

岩芯非弹性应变恢复法是近年来发展起来的比较经济有效的深部地应力测量方法,汶川5.12地震后,我国大陆首次将该方法应用于汶川地震断裂带科学钻的地应力测量.本文简述了该方法的原理、计算方法和汶川地震科学钻一号孔的典型结果.给出了一号孔在所测深度之处的三个主应力的大小和方向.三个主应力中,最大主应力和中间主应力近于水平,最小主应力近于直立.最大主应力方向为北西.在746 m深度,三个主应力的大小为25.2 MPa,21.5 MPa,18.5 MPa.这种应力状态可使龙门山断层产生逆冲兼右行走滑运动,与汶川5.12地震的断层运动一致.该方法得到的结果与震源机制解及其他地应力测量方法得到的结果吻合.测量结果表明,非弹性应变恢复法具有较大的实用价值.特别是在较大深度的钻孔和地层较破碎的复杂地质条件下,应力解除法、水压致裂法等难以实施时,此方法仍有可能获得较可靠的地应力数据,适应性更强.     

断层泥在孕震过程中的作用

本文用粘弹性理论,探讨了老断层失稳扩展型地震的孕育过程中,断层泥的作用问题.得到了如下结果:即使区域背景场和扰动场保持不变,断层局部应力场仍会因断层泥的蠕变而变化.其中切向应力分量σ0_ηη(t),在其它所有分量都缓慢衰减的同时缓慢增大.一旦这个应力分量在断层尖端附近的极大值点,积累至大于岩石的断裂强度,断层的失稳扩展便会从这点发生.与空腔断层相比,断层泥使σ0_ηη(t)的突变过程变成了缓慢渐近过程,并使σ0_ηη(t)的渐近值有所降低,因而会推迟和减少地震的发生.文中还讨论了断层失稳扩展方向等问题.      

真三轴压缩下大理岩试件中弹性波传播特性的实验研究

在σ_1>σ_2>σ_3的真三轴压缩试验机上进行了弹性波在大理岩试件中传播时沿σ_2(x方向)和σ_3(y方向)的走时、幅值及衰减特性的实验研究。随着载荷应力增加,在x方向上,P波第一个波峰的走时t减小,幅值A减小;在y方向则相反。大约从破坏应力的95%开始,两个方向上t又都迅速增加,A减小,波列振幅衰减系数K也减小,这是真三轴压缩情况下的一种破裂前兆变化特征。Ⅰ型应力途径t开始迅速增加时的差应力值低于Ⅱ型     

对扶余油田套管变形的几点看法

我们利用扶余油田的压裂资料,分析了该油田应力场的特点,探讨了油田套管变形的原因.认为该区以水平压应力作用为主.由于高压注水,有效法向应力降低,引起地层间的相对滑动,造成套管变形.主要的套管变形是由于地层沿水平间断面--AB 界面的滑动造成的.通过控制注入压力和注水方式可以降低 AB 界面中的空隙压力,使界面上的法向应力有所恢复,降低套管变形的速率.      

以唐山地震为例试论大震孕育过程中地壳形变的三个基本标志

本文通过对1976年7月28日唐山大震前京、津、唐地区多期复测水准资料的分析,揭示出唐山大震前、后地壳形变的演化过程,并进而讨论了一个大地震在孕育过程中可能出现的三个地形变标志     

DEFORMATION OF THE BRITTLE-PLASTIC TRANSITION ZONE AT THE POST-SEISMIC RELAXATION PERIOD: A CASE STUDY OF THE RED RIVER FAULT

The transition from microscopic brittle deformation to microscopic plastic deformation is called brittle-plastic transition, which is considered as a key layer for determining the limit of lower continental crust seismicity. The depth and deformation mechanism of the brittle-plastic transition zone is controlled mainly by temperature. Besides, the strain rate and fluid pore pressure also affect the transition during the different deformation stages at the seismic cycle. In this paper, microstructure observation of catalcastic samples collected from the Red River Fault was carried out using optical polarized microscopy and scanning electron microscopy. The morphology, microstructures of deformation characteristics, mineral composition, water-rock reaction, pressure solution, exsolution, crack healing in the samples were systematically observed. The mineral components quantitative analyses were examined using the EDS. Water-rock reaction and pressure solution were systematically observed under SEM. The fabric of the main minerals in the samples was measured using electron backscattered diffraction(EBSD). Based on these analyses, the deformation mode was setup for the brittle-plastic transition zone of the fault during the post-seismic relaxation period. Both brittle deformation and plastic deformation were developed in the cataclastic samples. EBSD data shows that the c axial fabrics of quartz present low-temperature plastic deformation characteristics. The feldspar deformed as cataclastic rock, and the micro-fracture in feldspar was healed by static recrystallized quartz and calcite veins. The calcite vein underwent plastic deformation, which represents the post-seismic relaxation deformation. Based on the analysis of deformation mechanism of cataclastic samples in brittle-plastic transition zone of the Red River Fault, and combined with previous studies, we concluded that the brittle fracture and fracture healing is the main deformation mode at brittle-plastic transition zone in the post-seismic relaxation. High stress and high strain rate at post-seismic relaxation lead to brittle fracture of high-strength minerals such as feldspar in rocks. Plastic deformation occurs in low-strength minerals such as quartz and mica. Under the fluid condition, micro-fractures were healed by quartz and calcite. The minerals such as quartz and calcite in the fracture transformed from static recrystallization to dynamic recrystallization with stress gradually accumulating. With fracture healing and stress accumulation, the fault strength gradually increases which could accumulate energy for the next earthquake.     

地球自转产生的应力场

以匀速自转时地球产生的变形做为有限弹性变形去计算,再选加地球自转角速度变化而产生的弹性变形,从而得出问题的力学解析表达式。